機械基礎(chǔ)第九講—滾動軸承

1、u考點1 滾動軸承的基本類型u 考點2 滾動軸承的選擇計算1. 滾動軸承的結(jié)構(gòu)滾動軸承的結(jié)構(gòu)滾動軸承的組成：滾動軸承的組成：外圈、內(nèi)圈、滾動體、保持架。外圈、內(nèi)圈、滾動體、保持架。外圈外圈內(nèi)圈內(nèi)圈滾動體滾動體保持架保持架滾動體形狀：滾動體形狀：球形短圓柱圓錐鼓形滾針此外還有空心螺旋形等滾動軸承的結(jié)構(gòu)特性滾動軸承的結(jié)構(gòu)特性接觸角接觸角：游隙游隙：偏移角偏移角： 滾動體和外圈接觸處的滾動體和外圈接觸處的法線法線nn與軸承的與軸承的徑向平面徑向平面(垂直于軸垂直于軸承軸心線的平面承軸心線的平面)的的夾角夾角，稱為接觸角。，稱為接觸角。越越 大，軸承承受大，軸承承受軸向荷載的能力越大。軸向荷載的能力越

2、大。滾動體和內(nèi)、外圈之間存在一定的間隙，因此內(nèi)、外圈之間滾動體和內(nèi)、外圈之間存在一定的間隙，因此內(nèi)、外圈之間可以產(chǎn)生相對位移，其可以產(chǎn)生相對位移，其最大位移量稱為游隙最大位移量稱為游隙，分為軸向游隙，分為軸向游隙和徑向游隙和徑向游隙 。軸承內(nèi)、外圈軸承內(nèi)、外圈軸線軸線相對傾相對傾斜時斜時所夾銳角所夾銳角，稱為偏移，稱為偏移角。能自動適應(yīng)角偏移的角。能自動適應(yīng)角偏移的軸承，稱為軸承，稱為調(diào)心軸承調(diào)心軸承 。2. 滾動軸承的類型滾動軸承的類型軸承軸承類型類型按載荷按載荷方向分方向分按滾動體按滾動體形狀分形狀分球軸承球軸承滾子軸承滾子軸承向心軸承：向心軸承： 公公 稱稱 接接 觸觸 角角為為0454

3、5，主要承，主要承受徑向載荷受徑向載荷推力軸承：推力軸承：公公 稱稱 接接 觸觸 角角為為459090，主要承，主要承受徑向載荷受徑向載荷圓柱滾子圓柱滾子圓錐滾子圓錐滾子球面滾子球面滾子滾針滾針設(shè)計：潘存云常用滾動軸承常用滾動軸承的主要類型和特性的主要類型和特性軸承名稱、軸承名稱、類型及代號類型及代號結(jié)構(gòu)簡圖結(jié)構(gòu)簡圖 承載方向承載方向極限轉(zhuǎn)速極限轉(zhuǎn)速 允許角偏差允許角偏差主要特性和應(yīng)用主要特性和應(yīng)用調(diào)心球軸承調(diào)心球軸承10000中中2 3 主要承受徑向載荷，主要承受徑向載荷，同時也能承受少量同時也能承受少量軸向載荷。因為外軸向載荷。因為外滾道表面是以軸承滾道表面是以軸承中點為中心的球面，中點為

4、中心的球面，故能調(diào)心。故能調(diào)心。常用滾動軸承常用滾動軸承的主要類型和特性（續(xù)）的主要類型和特性（續(xù)）軸承名稱、軸承名稱、類型及代號類型及代號結(jié)構(gòu)簡圖結(jié)構(gòu)簡圖 承載方向承載方向極限轉(zhuǎn)速極限轉(zhuǎn)速 允許角偏差允許角偏差主要特性和應(yīng)用主要特性和應(yīng)用調(diào)心滾調(diào)心滾子軸承子軸承20000C低低0.5 2 比10000小能承受很大的徑向載能承受很大的徑向載荷和少量軸向載荷。荷和少量軸向載荷。承載能力大，具有調(diào)承載能力大，具有調(diào)性能。性能。圓錐滾圓錐滾子軸承子軸承30000設(shè)計：潘存云中中2能同時承受較大的徑能同時承受較大的徑向、軸向聯(lián)合載荷。向、軸向聯(lián)合載荷。因線性接觸，承載能因線性接觸，承載能力大，內(nèi)外圈可

5、分離，力大，內(nèi)外圈可分離，裝拆方便，稱對使用。裝拆方便，稱對使用。推力球軸承推力球軸承50000a)單向單向低低不允許不允許 只能承受軸向載荷，且作用線只能承受軸向載荷，且作用線必需與軸線重合。分為單、雙必需與軸線重合。分為單、雙向兩種。高速時，因滾動體離向兩種。高速時，因滾動體離心力大，球與保持架摩擦發(fā)熱心力大，球與保持架摩擦發(fā)熱嚴(yán)重，壽命較低，可用于軸向嚴(yán)重，壽命較低，可用于軸向載荷大、轉(zhuǎn)速不高之處。載荷大、轉(zhuǎn)速不高之處。常用滾動軸承常用滾動軸承的主要類型和特性（續(xù)）的主要類型和特性（續(xù)）軸承名稱、軸承名稱、類型及代號類型及代號結(jié)構(gòu)簡圖結(jié)構(gòu)簡圖 承載方向承載方向 極限轉(zhuǎn)速極限轉(zhuǎn)速 允許角偏

6、差允許角偏差主要特性和應(yīng)用主要特性和應(yīng)用推力球軸承推力球軸承50000深溝球軸承深溝球軸承60000角接觸角接觸球軸承球軸承70000C(=15=15 )70000AC(=25=25 )70000B(=40=40 )設(shè)計：潘存云b)雙向雙向設(shè)計：潘存云低低高高高高不允許不允許 816 210 只能承受軸向載荷，且作用線只能承受軸向載荷，且作用線必需與軸線重合。分為單、雙必需與軸線重合。分為單、雙向兩種。高速時，因滾動體離向兩種。高速時，因滾動體離心力大，球與保持架摩擦發(fā)熱心力大，球與保持架摩擦發(fā)熱嚴(yán)重，壽命較低，可用于軸向嚴(yán)重，壽命較低，可用于軸向載荷大、轉(zhuǎn)速不高之處。載荷大、轉(zhuǎn)速不高之處。能

7、同時承受較大的徑能同時承受較大的徑向、軸向聯(lián)合載荷。向、軸向聯(lián)合載荷。因線性接觸，承載能因線性接觸，承載能力大，內(nèi)外圈可分離，力大，內(nèi)外圈可分離，裝拆方便，成對使用。裝拆方便，成對使用。能同時承受較大的徑能同時承受較大的徑向、軸向聯(lián)合載荷。向、軸向聯(lián)合載荷。 大，承載能力越大，大，承載能力越大，有三種規(guī)格。成對使有三種規(guī)格。成對使用。用。寬寬(高高)度度系列代號系列代號直徑系列直徑系列代號代號前置代號前置代號 基本代號基本代號 后置代號后置代號滾動軸承滾動軸承代號的排列順序代號的排列順序（ ）類類型型代代號號尺寸系列代號尺寸系列代號注：注： 代表字母；代表字母； 代表數(shù)字代表數(shù)字 或加或加成套

8、軸承成套軸承分部件代分部件代號號3 滾動軸承的代號滾動軸承的代號 滾動軸承代號是表示其結(jié)構(gòu)、尺寸、公差等級和技術(shù)性能等特征的產(chǎn)品符號，由字母和數(shù)字組成。內(nèi)內(nèi)徑徑代代號號 內(nèi)部結(jié)構(gòu)、內(nèi)部結(jié)構(gòu)、公差等級等公差等級等1. 前置代號前置代號-成套成套軸承部件軸承部件代號。代號。2. 基本代號：基本代號：表示軸承的基本類型、結(jié)構(gòu)和尺寸。表示軸承的基本類型、結(jié)構(gòu)和尺寸。 類型代號類型代號 -左起第一位，為左起第一位，為0（雙列角接觸球軸承雙列角接觸球軸承）則）則省略。省略。尺寸系列代號尺寸系列代號-基本左基本左起第二、三位。起第二、三位。內(nèi)徑代號內(nèi)徑代號 - 基本代號左起第四、五位?；敬栕笃鸬谒?、五位

9、。3. 后置代號后置代號 - 用字母（或加數(shù)字）表示。用字母（或加數(shù)字）表示。 軸承軸承的的內(nèi)徑尺寸代號內(nèi)徑尺寸代號 代號表示代號表示內(nèi)徑內(nèi)徑尺寸尺寸 mm0010010203內(nèi)內(nèi) 徑徑 /5 的的 商商20480（5的倍數(shù)）的倍數(shù)）121517公稱內(nèi)徑公稱內(nèi)徑/內(nèi)徑內(nèi)徑22、28、32、500以上以上向心軸承、推力軸承的尺寸系列代號表示向心軸承、推力軸承的尺寸系列代號表示 直直徑徑系系列列代代號號向心軸承向心軸承推力軸承推力軸承寬度系列代號寬度系列代號高度系列代號高度系列代號窄窄0正常正常1寬寬2寬寬3寬寬4寬寬5寬寬6特低特低7低低9正常正常1正常正常2尺寸系列代號尺寸系列代號特輕特輕00

10、0102030405060709010特輕特輕101112131415161719111輕輕20212223242526272921222中中3031323336373931323重重4042474941424軸承后置代號排列軸承后置代號排列后置代號后置代號12345678含義含義內(nèi)部結(jié)構(gòu)內(nèi)部結(jié)構(gòu)密封與防密封與防塵套圈變塵套圈變型型保持架及保持架及其材料其材料軸承材料軸承材料公差等級公差等級游隙游隙配置配置其他其他軸承內(nèi)部結(jié)構(gòu)代號軸承內(nèi)部結(jié)構(gòu)代號代號代號含義含義示例示例C角接觸球軸承公稱接觸角角接觸球軸承公稱接觸角=15調(diào)心滾子軸承調(diào)心滾子軸承C型型7005C23122CAC角接觸球軸承公稱接

11、觸角角接觸球軸承公稱接觸角=257210ACB角接觸球軸承公稱接觸角角接觸球軸承公稱接觸角=40圓錐滾子軸承接觸角加大圓錐滾子軸承接觸角加大7210B32310BE加強型加強型N207E公差等級公差等級代號代號 代代 號號 省略省略 /P6 /P6x /P5 /P4 /P2公差等級符合標(biāo)準(zhǔn)的公差等級符合標(biāo)準(zhǔn)的 0級級 6級級 6x級級 5級級 4級級 2級級示示 例例 6205 6205/P6 6025/P6x 6205/P5 6205/P4 62035P2實例：實例：說明滾動軸承說明滾動軸承 62203 和和 7312AC/P6 的含義的含義6 2 2 03軸承內(nèi)徑軸承內(nèi)徑 d=17 mm直

12、徑系列代號，直徑系列代號，2(輕輕)系列系列 寬度系列代號，寬度系列代號，2(寬寬)系列系列 深溝球軸承深溝球軸承 7 (0) 3 12 AC / P6公差等級公差等級6級級 公稱接觸角公稱接觸角 = =25 軸承內(nèi)徑軸承內(nèi)徑 d=125=60 mm直徑系列代號，直徑系列代號，3(中中)系列系列 寬度系列代號，寬度系列代號，0(窄窄)系列，代號為系列，代號為0，不標(biāo)出，不標(biāo)出 角接觸球軸承角接觸球軸承 典型例題：典型例題：（2010）軸承在機械中的作用是：A、連接不同零件B、在空間支撐轉(zhuǎn)動的零件C、支撐轉(zhuǎn)動的零件并向它傳遞扭矩D、保證機械中各零件的同步解析：選選B B。軸承用來支撐軸及其軸上零

13、件，保證軸的旋轉(zhuǎn)精度和減少轉(zhuǎn)軸與支撐之間的磨損和磨損的部件。（2007）在下列各種機械設(shè)備中，哪一項宜采用滑動軸承？A、小型減速器 B、中型減速器 C、鐵道機車車軸 D、大型水輪機主軸解析：選選D D。在高速、高精度、重載、結(jié)構(gòu)上要求剖分等場合下，滑動軸承就體現(xiàn)出其優(yōu)越性。典型例題：典型例題：（2009）下列哪一種滾動軸承只承載徑向載荷？A、滾針軸承 B、圓錐滾子軸承 C、角接觸軸承 D、深溝球軸承解析：選選A A。(2011)下列滾動軸承中，通常需要成對使用的軸承型號是：A、N307 B 、6207 C、30207 D、51307解析：選選C C。 右起第五位表示軸承類型，可知 30207為

14、圓錐滾子軸承，通常需成對使用對稱安裝?？键c2 滾動軸承的選擇計算1 . 滾動軸承的失效形式滾動軸承的失效形式滾動軸承的主要失效形式:疲勞點蝕疲勞點蝕，塑性變形塑性變形。2. 軸承的壽命計算軸承的壽命計算壽命壽命：軸承在一定轉(zhuǎn)速下，其中任何零件出現(xiàn)疲勞點蝕之前的：軸承在一定轉(zhuǎn)速下，其中任何零件出現(xiàn)疲勞點蝕之前的工作小時數(shù)工作小時數(shù)基本額定壽命：基本額定壽命：一組同一型號軸承，在同一運轉(zhuǎn)條件下，其中一組同一型號軸承，在同一運轉(zhuǎn)條件下，其中1010%的的軸承產(chǎn)生疲勞點蝕時轉(zhuǎn)過的總周數(shù)，或在一定轉(zhuǎn)速下總的工作小時數(shù)。軸承產(chǎn)生疲勞點蝕時轉(zhuǎn)過的總周數(shù)，或在一定轉(zhuǎn)速下總的工作小時數(shù)。額定額定動載荷動載荷：額

15、定壽命為額定壽命為10106 6轉(zhuǎn)時軸承所承受的載荷，用轉(zhuǎn)時軸承所承受的載荷，用C表示。軸承在表示。軸承在額定動載荷下，不發(fā)生疲勞點蝕的可靠度為額定動載荷下，不發(fā)生疲勞點蝕的可靠度為90%90%。.額定靜載荷：額定靜載荷：軸承工作時，受載最大的滾動體與內(nèi)、外圈滾道接觸處的軸承工作時，受載最大的滾動體與內(nèi)、外圈滾道接觸處的接觸應(yīng)力達(dá)到一定值時的靜載荷，用接觸應(yīng)力達(dá)到一定值時的靜載荷，用C C0 0表示。表示。當(dāng)量載荷當(dāng)量載荷：將實際載荷等效為一個假想的理想載荷，這個假想的載將實際載荷等效為一個假想的理想載荷，這個假想的載荷為當(dāng)量動、靜載荷，用荷為當(dāng)量動、靜載荷，用P P表示。表示。壽命計算：壽命

16、計算：61060ThPf CLnf P=hpTLffn-額定壽命（給定轉(zhuǎn)速下運轉(zhuǎn)的小時數(shù)）；-載荷因數(shù)； -溫度因數(shù)；轉(zhuǎn)速；-壽命指數(shù)。球軸承3，滾子軸承10/3。荷載因數(shù)荷載因數(shù) fp溫度因數(shù)溫度因數(shù) fT載荷性質(zhì)fp舉例無沖擊或輕微沖擊1.01.21.2電動機、汽輪機、通風(fēng)機、水泵中等沖擊和振動1.21.81.8車輛、機床、內(nèi)燃機、起重機、冶金設(shè)備、減速器強大沖擊和振動1.83.03.0破碎機、軋鋼機、振動篩軸承工作溫度(C)100125150175200225250300溫度系數(shù)ft10.950.900.850.800.750.700.603 . 當(dāng)量動荷載的計算當(dāng)量動荷載的計算當(dāng)量動荷

17、載P的計算式：P=X Fr+Y FaraXYFF式中：徑向載荷系數(shù)軸向載荷系數(shù)軸承承受的徑向載荷軸承承受的軸向載荷對只承受徑向載荷的軸承（向心軸承）：對只承受徑向載荷的軸承（向心軸承）：P=Fr對只承受軸向載荷的軸承（推力軸承）：對只承受軸向載荷的軸承（推力軸承）：P=Fa單列單列 向心軸承向心軸承當(dāng)量載荷系數(shù)當(dāng)量載荷系數(shù)X、Y的值的值軸承類型軸承類型 深溝球軸承深溝球軸承（6類）類）0.014 0.19 2.3Fa C0 eFa / Fr eFa / Fr eXYXY0.028 0.22 1.990.056 0.26 1.710.084 0.28 1.550.11 0.30 0.56 1.4

18、5 1 0 0.015 0.38 1.470.029 0.40 1.400.714 0.43 1.301.07 0.46 1.23= = 15 1.43 0.47 0.44 1.19 1 8 角角接接觸觸球球軸軸承承= 25= 25 - 0.68 0.41 0.87 1 0= 4= 40 - 1.14 0.35 0.57 1 0 圓錐滾子軸承圓錐滾子軸承(單列單列) - - 0.40 - 1 0 調(diào)心球軸承調(diào)心球軸承(雙列雙列) - - 0.65 - 1 0 (7類類)4 .4 .滾動軸承滾動軸承的潤滑和密封的潤滑和密封1）滾動軸承潤滑）滾動軸承潤滑潤滑目的潤滑目的-減小摩擦、減輕磨損，吸振、降溫、降噪。減小摩擦、減輕磨損，吸振、降溫、降噪。密封目的密封目的-防止灰塵、水分進入軸承，阻止?jié)櫥瑒┝魇?。防止灰塵、水分進入軸承，阻止?jié)櫥瑒┝魇?。潤滑劑潤滑?潤滑脂潤滑脂潤滑油潤滑油固體潤滑劑固體潤滑劑 用于特殊場合- - 常用常用- - 高速、高溫高速、高溫脂潤滑優(yōu)點：脂潤滑優(yōu)點：不容易流失、便于密封和維護，充填一不容易流失、便于密封和維護，充填一 次，可運轉(zhuǎn)較長時間。次，可運轉(zhuǎn)較長時間。油潤滑優(yōu)點：油潤滑優(yōu)點：摩擦阻力小、能散熱，可在摩擦阻力小、能散熱，可在高速、高溫高速、高溫環(huán)環(huán) 境下使